JPH0731165A - インバータスタック - Google Patents
インバータスタックInfo
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- JPH0731165A JPH0731165A JP5168204A JP16820493A JPH0731165A JP H0731165 A JPH0731165 A JP H0731165A JP 5168204 A JP5168204 A JP 5168204A JP 16820493 A JP16820493 A JP 16820493A JP H0731165 A JPH0731165 A JP H0731165A
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- inverter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 配線インダクタンスを小さくし、そのはね上
がり電圧の抑制回路の低容量化および装置全体の小型化
を図る。 【構成】 ヒートパイプ式冷却体のブロック5の片面で
はなく両面に、スイッチング素子としてのトランジスタ
3(T1〜T6)を設置することにより、直流電源とし
ての電解コンデンサ1からトランジスタ3までの配線2
(特に、バー2B)の長さが最短となるようにし、配線
インダクタンスを小さくする。
がり電圧の抑制回路の低容量化および装置全体の小型化
を図る。 【構成】 ヒートパイプ式冷却体のブロック5の片面で
はなく両面に、スイッチング素子としてのトランジスタ
3(T1〜T6)を設置することにより、直流電源とし
ての電解コンデンサ1からトランジスタ3までの配線2
(特に、バー2B)の長さが最短となるようにし、配線
インダクタンスを小さくする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、トランジスタ等の半
導体素子を用いた電力変換用インバータスタックの構造
に関する。
導体素子を用いた電力変換用インバータスタックの構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は一般的な3相電圧形インバータ回
路を示す概要図である。すなわち、この種のインバータ
回路は、図示されない負荷と直流電源としてのコンデン
サ(電解コンデンサが多用されるので、以下電解コンデ
ンサで統一する)1との間を、トランジスタ等の半導体
素子T1〜T6(以下、単にトランジスタ3ともいう)
により切り換え、負荷に電圧源として方形波の交流を供
給するものである。直流電源としての電解コンデンサ1
は回路電圧,必要容量等により直,並列数が異なるが、
ここでは4個直列の例を示している。
路を示す概要図である。すなわち、この種のインバータ
回路は、図示されない負荷と直流電源としてのコンデン
サ(電解コンデンサが多用されるので、以下電解コンデ
ンサで統一する)1との間を、トランジスタ等の半導体
素子T1〜T6(以下、単にトランジスタ3ともいう)
により切り換え、負荷に電圧源として方形波の交流を供
給するものである。直流電源としての電解コンデンサ1
は回路電圧,必要容量等により直,並列数が異なるが、
ここでは4個直列の例を示している。
【0003】このような構成において、電解コンデンサ
1から各トランジスタ3までの配線を、電流ラッシュ時
のはね上がり電圧を抑制する必要性から短くして、配線
インダクタンスを極力小さくすることが要求される。ま
た、このはね上がり電圧の影響により、トランジスタ3
のコレクタ−エミッタ(C−E)間に発生する電圧のピ
ーク値を、トランジスタ3の規定耐電圧内に抑制するた
めに、はね上がり電圧抑制回路4が設けられる。配線2
の配線インダクタンス,はね上がり電圧およびはね上が
り電圧抑制回路4の構成部品の容量は比例関係にあり、
配線2の配線インダクタンスが大きければ、大形のはね
上がり電圧抑制回路が必要になりスタックの大形化,さ
らにはスタックを収納する装置の大形化につながる。
1から各トランジスタ3までの配線を、電流ラッシュ時
のはね上がり電圧を抑制する必要性から短くして、配線
インダクタンスを極力小さくすることが要求される。ま
た、このはね上がり電圧の影響により、トランジスタ3
のコレクタ−エミッタ(C−E)間に発生する電圧のピ
ーク値を、トランジスタ3の規定耐電圧内に抑制するた
めに、はね上がり電圧抑制回路4が設けられる。配線2
の配線インダクタンス,はね上がり電圧およびはね上が
り電圧抑制回路4の構成部品の容量は比例関係にあり、
配線2の配線インダクタンスが大きければ、大形のはね
上がり電圧抑制回路が必要になりスタックの大形化,さ
らにはスタックを収納する装置の大形化につながる。
【0004】図7に従来のインバータスタックの例を示
す。同図(イ)は側面図、同(ロ)は下面図である。す
なわち、冷却体はブロック5,ヒートパイプ6およびフ
ィン7で構成され、トランジスタ3はブロック5の片面
に必要数全て(6個)が取り付けられ、発生熱はブロッ
ク5→ヒートパイプ6→フィン7の順に流れ、大地に放
熱される。電解コンデンサ1は図7(ロ)のように、バ
ー2Dにより4個直列に接続されており、その両端の
正,負端子(+),(−)からバー2B,2Aにより各
トランジスタ3のコレクタ(C),エミッタ(E)にそ
れぞれ接続されている。
す。同図(イ)は側面図、同(ロ)は下面図である。す
なわち、冷却体はブロック5,ヒートパイプ6およびフ
ィン7で構成され、トランジスタ3はブロック5の片面
に必要数全て(6個)が取り付けられ、発生熱はブロッ
ク5→ヒートパイプ6→フィン7の順に流れ、大地に放
熱される。電解コンデンサ1は図7(ロ)のように、バ
ー2Dにより4個直列に接続されており、その両端の
正,負端子(+),(−)からバー2B,2Aにより各
トランジスタ3のコレクタ(C),エミッタ(E)にそ
れぞれ接続されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】かかるインバータスタ
ックの構造は、各部品を平面的に接続しているため、電
解コンデンサ1からトランジスタ3の間の配線(図6の
符号2または図7のバー2B,2C参照)が長くなり、
配線インダクタンスが大きくなるため、はね上がり電圧
抑制回路4に容量の大きなものが必要になるという問題
がある。特に、電解コンデンサ1からトランジスタ3の
うちのT5,T6までの配線が最長で、これによりはね
上がり電圧抑制回路4の部品容量が決定されることにな
る。回路構成部品の標準化を考えた場合、比較的配線が
短いトランジスタ3のうちのT1,T2についても、T
5,T6で決定される部品を使用することとなり、不経
済となる。
ックの構造は、各部品を平面的に接続しているため、電
解コンデンサ1からトランジスタ3の間の配線(図6の
符号2または図7のバー2B,2C参照)が長くなり、
配線インダクタンスが大きくなるため、はね上がり電圧
抑制回路4に容量の大きなものが必要になるという問題
がある。特に、電解コンデンサ1からトランジスタ3の
うちのT5,T6までの配線が最長で、これによりはね
上がり電圧抑制回路4の部品容量が決定されることにな
る。回路構成部品の標準化を考えた場合、比較的配線が
短いトランジスタ3のうちのT1,T2についても、T
5,T6で決定される部品を使用することとなり、不経
済となる。
【0006】また、図7(ロ)からも明らかなように、
トランジスタ3をブロック5の片面に6個取り付けてい
るため、ブロックが大形となり材料や加工面でも不経済
になるという問題もある。したがって、この発明の課題
は電解コンデンサとトランジスタとの配置,構造を工夫
することによって配線インダクタンスを小さくし、はね
上がり電圧抑制回路の部品容量を小さくして経済性の向
上を図り、併せて冷却体の小形化を図ることにある。
トランジスタ3をブロック5の片面に6個取り付けてい
るため、ブロックが大形となり材料や加工面でも不経済
になるという問題もある。したがって、この発明の課題
は電解コンデンサとトランジスタとの配置,構造を工夫
することによって配線インダクタンスを小さくし、はね
上がり電圧抑制回路の部品容量を小さくして経済性の向
上を図り、併せて冷却体の小形化を図ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、第1の発明では、ヒートパイプ式冷却体のブロ
ックの両面にインバータスタックを構成するスイッチン
グ素子を設置し、このスイッチング素子と直流電源とし
て用いられるコンデンサとの配線を最短距離で行なうこ
とを特徴としている。また、第2の発明では、インバー
タの直流電源として用いられ、複数個直列接続されるコ
ンデンサの(+)バー,(−)バーと、各コンデンサを
直列接続するバーとの間に、所定厚さの絶縁板を挿入す
るとともに、2つのバーに流れる電流の方向を互いに逆
にしたことを特徴としている。
るため、第1の発明では、ヒートパイプ式冷却体のブロ
ックの両面にインバータスタックを構成するスイッチン
グ素子を設置し、このスイッチング素子と直流電源とし
て用いられるコンデンサとの配線を最短距離で行なうこ
とを特徴としている。また、第2の発明では、インバー
タの直流電源として用いられ、複数個直列接続されるコ
ンデンサの(+)バー,(−)バーと、各コンデンサを
直列接続するバーとの間に、所定厚さの絶縁板を挿入す
るとともに、2つのバーに流れる電流の方向を互いに逆
にしたことを特徴としている。
【0008】第3の発明では、ヒートパイプ式冷却体の
ブロックの両面にインバータスタックを構成するスイッ
チング素子を設置し、このスイッチング素子と直流電源
として用いられるコンデンサとの配線を最短距離で行な
い、かつ、複数個直列接続されるコンデンサの(+)バ
ー,(−)バーと、各コンデンサを直列接続するバーと
の間に、所定厚さの絶縁板を挿入するとともに、2つの
バーに流れる電流の方向を互いに逆にしたことを特徴と
している。
ブロックの両面にインバータスタックを構成するスイッ
チング素子を設置し、このスイッチング素子と直流電源
として用いられるコンデンサとの配線を最短距離で行な
い、かつ、複数個直列接続されるコンデンサの(+)バ
ー,(−)バーと、各コンデンサを直列接続するバーと
の間に、所定厚さの絶縁板を挿入するとともに、2つの
バーに流れる電流の方向を互いに逆にしたことを特徴と
している。
【0009】
【作用】(1)ヒートパイプ式冷却体のブロックの両面
にインバータを構成するスイッチング素子を設置し、ブ
ロックの小形化とスイッチング部の集約化(立体化)を
図ることにより、スイッチング素子とコンデンサとの物
理的な距離を近づけて配線インダクタンスを小さくす
る。
にインバータを構成するスイッチング素子を設置し、ブ
ロックの小形化とスイッチング部の集約化(立体化)を
図ることにより、スイッチング素子とコンデンサとの物
理的な距離を近づけて配線インダクタンスを小さくす
る。
【0010】(2)直列接続されるコンデンサの
(+),(−)バーと、各コンデンサを直列に接続する
バーとの間にごく薄い絶縁板を挟み、互いのバーを近接
させるとともに互いに流れる電流の向きが逆になるよう
に配線し、各バーに電流が流れることで発生する磁束を
相殺させることにより、配線インダクタンスを小さくす
る。また、これを上記(1)と組み合わせることによ
り、効果をさらに増大させることができる。
(+),(−)バーと、各コンデンサを直列に接続する
バーとの間にごく薄い絶縁板を挟み、互いのバーを近接
させるとともに互いに流れる電流の向きが逆になるよう
に配線し、各バーに電流が流れることで発生する磁束を
相殺させることにより、配線インダクタンスを小さくす
る。また、これを上記(1)と組み合わせることによ
り、効果をさらに増大させることができる。
【0011】
【実施例】図1はこの発明の実施例を示す構成図で、
(イ)はその上面図、(ロ)は側面図、(ハ)は下面図
である。すなわち、冷却体の基本構成は図7と同様にブ
ロック5,ヒートパイプ6およびフィン7で構成されて
いる。そして、トランジスタ3のうちのここではT1,
T2の2個がブロック5の片面(上面)に、また、残り
の4個T3,T4,T5,T6がその反対面(下面)に
取り付けられている。
(イ)はその上面図、(ロ)は側面図、(ハ)は下面図
である。すなわち、冷却体の基本構成は図7と同様にブ
ロック5,ヒートパイプ6およびフィン7で構成されて
いる。そして、トランジスタ3のうちのここではT1,
T2の2個がブロック5の片面(上面)に、また、残り
の4個T3,T4,T5,T6がその反対面(下面)に
取り付けられている。
【0012】これにより、ブロック5の小形化とトラン
ジスタ3の集約化とが図られ、従来に比べてトランジス
タT3〜T6に接続されるバー2Bの長さを、トランジ
スタ1個分短くできる利点が得られる。また、電解コン
デンサ1の端子方向をトランジスタ3側に向けること
で、これら両者の距離を縮めるという効果をさらに上げ
ることができる。
ジスタ3の集約化とが図られ、従来に比べてトランジス
タT3〜T6に接続されるバー2Bの長さを、トランジ
スタ1個分短くできる利点が得られる。また、電解コン
デンサ1の端子方向をトランジスタ3側に向けること
で、これら両者の距離を縮めるという効果をさらに上げ
ることができる。
【0013】図2にこの発明を単相インバータに適用し
た例を示す。なお、同図(イ)は側面図、同(ロ)は上
面図である。すなわち、この実施例が図1に示すものと
異なる点は、トランジスタ3がブロック5に対しその片
面に2個、その反対面に2個の計4個となっている点だ
けである。したがって、トランジスタ3の個数が異なる
だけで、基本的な構成,効果は図1と全く同様である。
た例を示す。なお、同図(イ)は側面図、同(ロ)は上
面図である。すなわち、この実施例が図1に示すものと
異なる点は、トランジスタ3がブロック5に対しその片
面に2個、その反対面に2個の計4個となっている点だ
けである。したがって、トランジスタ3の個数が異なる
だけで、基本的な構成,効果は図1と全く同様である。
【0014】図3はこの発明の他の実施例を示す構成図
である。同図(イ)は上面図、同(ロ)は側面図であ
る。ここでも、電解コンデンサ1はバー2Dにより、4
個直列に接続されている。バー2Cは電解コンデンサ1
の(+)端子と(−)端子から全体の中央に向かって引
き出され、端部が図3(イ)のように端子(+)
(9),端子(−)(10)となっている。
である。同図(イ)は上面図、同(ロ)は側面図であ
る。ここでも、電解コンデンサ1はバー2Dにより、4
個直列に接続されている。バー2Cは電解コンデンサ1
の(+)端子と(−)端子から全体の中央に向かって引
き出され、端部が図3(イ)のように端子(+)
(9),端子(−)(10)となっている。
【0015】図3(ロ)のバー2C,2Dの近くに示す
矢印は、電解コンデンサ1からトランジスタ3への放電
時の電流の方向を示しており、バー2Cに流れる電流の
方向と、バー2Dに流れる電流の方向が互いに逆となる
ような配線となっている。その結果、発生する磁束は互
いに相殺され、配線インダクタンスが低減される利点が
得られる。また、バー2C,2Dの間には絶縁板8を設
け、バー2C,2Dを密着させることで、磁束相殺の効
果はさらに向上する。
矢印は、電解コンデンサ1からトランジスタ3への放電
時の電流の方向を示しており、バー2Cに流れる電流の
方向と、バー2Dに流れる電流の方向が互いに逆となる
ような配線となっている。その結果、発生する磁束は互
いに相殺され、配線インダクタンスが低減される利点が
得られる。また、バー2C,2Dの間には絶縁板8を設
け、バー2C,2Dを密着させることで、磁束相殺の効
果はさらに向上する。
【0016】図4は図3の変形例を示す構成図である。
同図からも明らかなように、ここでは電解コンデンサ1
は4個直列で、2個並列にした例で、一般的にはm個直
列,n個並列にすることができる。図5は図3の別の変
形例を示す構成図で、端子(+),(−)を片側(図の
上側)に集めたものである。なお、図の下側に集めるこ
ともでき、これにより任意の位置でトランジスタ3と接
続することが可能となる。また、図4,図5に示すもの
では、いずれも図3に示すものと同様の効果を得ること
ができるのは言うまでもない。さらに、図1または図2
に示すものに対し、図3の考え方を適用すれば、両者の
相乗効果を期待することができる。
同図からも明らかなように、ここでは電解コンデンサ1
は4個直列で、2個並列にした例で、一般的にはm個直
列,n個並列にすることができる。図5は図3の別の変
形例を示す構成図で、端子(+),(−)を片側(図の
上側)に集めたものである。なお、図の下側に集めるこ
ともでき、これにより任意の位置でトランジスタ3と接
続することが可能となる。また、図4,図5に示すもの
では、いずれも図3に示すものと同様の効果を得ること
ができるのは言うまでもない。さらに、図1または図2
に示すものに対し、図3の考え方を適用すれば、両者の
相乗効果を期待することができる。
【0017】
【発明の効果】この発明によれば、以下のような効果が
もたらされる。 (1)冷却体ブロックの両面を利用してトランジスタを
設けることにより、トランジスタ部の集約化とブロック
の小形化が図られ、その結果、電解コンデンサとトラン
ジスタとの距離を短くすることができ、配線インダクタ
ンスを小さくすることが可能となる。また、ブロックが
小形化されるため、コストダウンが可能となる。
もたらされる。 (1)冷却体ブロックの両面を利用してトランジスタを
設けることにより、トランジスタ部の集約化とブロック
の小形化が図られ、その結果、電解コンデンサとトラン
ジスタとの距離を短くすることができ、配線インダクタ
ンスを小さくすることが可能となる。また、ブロックが
小形化されるため、コストダウンが可能となる。
【0018】(2)直列接続される電解コンデンサの
(+),(−)のバーと、各コンデンサを直列に接続す
るバーとの間に絶縁板を挟み、互いのバーを近接させる
とともに流れる電流の方向が高いに逆になるように配線
することで、配線インダクタンスを小さくすることがで
きる。
(+),(−)のバーと、各コンデンサを直列に接続す
るバーとの間に絶縁板を挟み、互いのバーを近接させる
とともに流れる電流の方向が高いに逆になるように配線
することで、配線インダクタンスを小さくすることがで
きる。
【0019】(3)上記(1),(2)を合わせれば、
配線インダクタンスを小さくし得る効果は増大する。そ
の結果、はね上がり電圧抑制回路を構成する部品の容量
を小さくすることができ、スタックおよびこれを収納す
る装置の小形化とコストダウンを図ることが可能とな
る。
配線インダクタンスを小さくし得る効果は増大する。そ
の結果、はね上がり電圧抑制回路を構成する部品の容量
を小さくすることができ、スタックおよびこれを収納す
る装置の小形化とコストダウンを図ることが可能とな
る。
【図1】この発明の実施例を示す構成図である。
【図2】この発明の他の実施例を示す構成図である。
【図3】この発明のさらに他の実施例を示す構成図であ
る。
る。
【図4】図3の変形例を示す構成図である。
【図5】図3の別の変形例を示す構成図である。
【図6】3相電圧形インバータの一般的な例を示す回路
図である。
図である。
【図7】インバータスタックの従来例を示す概要図であ
る。
る。
1…電解コンデンサ、2…配線、2A,2B,2C,2
D…バー、3…トランジスタ、4…はね上がり電圧抑制
回路、5…冷却体ブロック、6…ヒートパイプ、7…フ
ィン、8…絶縁体、9,10…端子。
D…バー、3…トランジスタ、4…はね上がり電圧抑制
回路、5…冷却体ブロック、6…ヒートパイプ、7…フ
ィン、8…絶縁体、9,10…端子。
Claims (3)
- 【請求項1】 ヒートパイプ式冷却体のブロックの両面
にインバータスタックを構成するスイッチング素子を設
置し、このスイッチング素子と直流電源として用いられ
るコンデンサとの配線を最短距離で行なうことを特徴と
するインバータスタック。 - 【請求項2】 インバータの直流電源として用いられ、
複数個直列接続されるコンデンサの(+)バー,(−)
バーと、各コンデンサを直列接続するバーとの間に、所
定厚さの絶縁板を挿入するとともに、2つのバーに流れ
る電流の方向を互いに逆にしたことを特徴とするインバ
ータスタック。 - 【請求項3】 ヒートパイプ式冷却体のブロックの両面
にインバータスタックを構成するスイッチング素子を設
置し、このスイッチング素子と直流電源として用いられ
るコンデンサとの配線を最短距離で行ない、かつ、複数
個直列接続されるコンデンサの(+)バー,(−)バー
と、各コンデンサを直列接続するバーとの間に、所定厚
さの絶縁板を挿入するとともに、2つのバーに流れる電
流の方向を互いに逆にしたことを特徴とするインバータ
スタック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5168204A JPH0731165A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | インバータスタック |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5168204A JPH0731165A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | インバータスタック |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0731165A true JPH0731165A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15863724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5168204A Pending JPH0731165A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | インバータスタック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0731165A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2742941A1 (fr) * | 1995-12-21 | 1997-06-27 | Gec Alsthom Transport Sa | Dispositif electronique de puissance et dispositif d'alimentation de moteur |
JP2006101681A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | インバータユニットおよびこのインバータユニットを使用した電力変換装置 |
JP2006286917A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nippon Chemicon Corp | キャパシタバンク用電極板及びキャパシタバンク |
JP2007019025A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Valeo Vision | 集積レベルの高い電子装置を備える車両用照明または信号装置 |
US7855794B2 (en) | 2003-12-03 | 2010-12-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Proxy printing system, information processing apparatus, and controlling method |
JP2015073376A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
JP2021005983A (ja) * | 2019-06-27 | 2021-01-14 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
1993
- 1993-07-07 JP JP5168204A patent/JPH0731165A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2742941A1 (fr) * | 1995-12-21 | 1997-06-27 | Gec Alsthom Transport Sa | Dispositif electronique de puissance et dispositif d'alimentation de moteur |
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